3。4 FIR数字滤波器的设计文献综述

窗函数法加上最优化方法构成了FIR滤波器的主要策划模式，窗函数法使用的较为频繁。

1。窗函数法

任何数字滤波器的频率响应H（）都是ω的周期函数，它的基本原理是用有限长单位脉冲响应h(n)逼近hd(n)。由于hd(n)往往是非因果，无限长序列，所以要进行加权处理。[8]

窗函数ω(n)的类型和窗口长度N决定了用窗函数设计的滤波器性能。各种类型的窗函数参数如表3。5。1所示。常用的窗函数有：矩形窗、Bartlett窗、Hanning窗、Hamming窗和Blackman窗，具体性能指标可参看表3。1。

表3。1窗函数性能参数

窗的类型 最大旁瓣幅度（相对值） 过度带宽度 最大逼近误差

20log10δ(dB) 等效Kaiser窗

β

矩形 -13 4π/N -21 0

Bartlett -25 8π/N -25 1。33

Hanning -31 8π/N -44 3。86

Hamming -41 8π/N -53 4。86

Blackman -57 12π/N -74 7。04

窗函数的选择规则：

(1)第一旁瓣幅度要低；

(2)旁瓣幅度降低快速；

(3)主瓣宽度要窄。

在实际应用中，上述规则往往互相冲突，无法同时满足，因此要根据需求调整主旁瓣的大小关系，防止造成滤波效果降低的结果。

2。最优化方法

最优化方法是窗函数法的一个补充，它填补了窗函数法的缺点。它是指在给定约束条件之下如何寻求某些因素的量，以使得某一指标达到最优的方法。应用于电路设计，它通过指定通频带和抑制带，将滤波器阶数控制在最小。

3。MATLAB设计法

MATLAB软件有着强大的模拟运算的功能，能够满足绝大部分的计算要求。MATLAB工作箱中内嵌了诸多模块，能够支持各方面的研究和应用。使用MATLAB中的FDATool模块进行设计，它支持窗函数法和最佳优化法。用MATLAB软件设计方便快捷，并使用图表形式，让设计者一目了然。

3。5 本章小结

本章首先简要介绍了数字滤波器，之后讨论有限长单位冲激响应滤波器的优点与缺点，得出平衡的重要性。在第三节及第四节中，介绍设计有限长单位冲激响应滤波器的前提和结构。最后讨论具体设计方法：窗函数法、最佳优化法和MATLAB法。来`自+优-尔^论:文,网www.youerw.com +QQ752018766-

4基于FPGA的FIR滤波器设计

4。1 FPGA设计方法

现在，FPGA的设计包括为自顶向下和自底向上两种。自顶向下具有诸多优点。首先，这种方法与芯片构造完全无关，因此规避了不断重复设计的风险，节省设计时间；其次，产品的模块化为自顶向下提供了一片沃土，它和由自顶向下确保的设计的再利用相辅相成；再次，自顶向下使硬件规模得到提升，更加简单的操作便可完成需要的功能；最后解决了设计者只能选择一两种芯片的问题，可以充分发挥各个厂商产品的特色。